〈分析〉高解析技術新革命 Micro LED與Mini LED

圖:AFP
圖:AFP

顯示技術從 1080P,演變到 4K,再到 8K 世代,再隨著面板尺寸擴大,對於更高的解析度、輕薄化、高動態 HDR 的顯示需求也逐步提升。此外,面板的顯示技術也漸漸從傳統背光走向自主發光模式,而 LED 技術領域的鑽研成為目前市場主流方向。

由於 LED 能搭配軟性面板,達到與 OLED 抗衡的曲面顯示,甚至是透明顯示技術,再加上 OLED 目前的可靠性與使用壽命均有缺陷,使得 Mini LED 與 Micro LED 應運而生。

資料來源: 長江證券。
資料來源: 長江證券。

LED 與大多技術滲透趨勢類似,隨新技術成熟度提升,及成本下降之下,終端產品的應用也愈來愈多。此外,LED 顯示技術也開始朝向「小間距」發展,創造更多元的應用。

資料來源:中國首商網。
資料來源:中國首商網。

隨著產品技術不斷改善,研發技術持續升級,LED 點間距已經可以做到 1mm 以下的小間距產品。

依照業內普遍共識,點間距在 2.5mm 以下的 LED 顯示器即可定義為小間距。至於 Micro LED 則要求間距小於 0.01mm,且晶片尺吋小於 0.05mm,而 Mini LED 的間距要求與晶片尺吋則介於小間距 LED 與 Micro LED 之間。

資料來源:鉅亨網彙整。

小間距 LED

近年來,小間距 LED 的間距逐步縮小,從平均 10mm 向 2mm 以下前進,進而開始與 DLP、LCD 螢幕競爭室內顯示器市場。而隨著 LED 晶片因晶片工藝精進,與 MOCVD 設備瓶頸突破後,成本快速下滑,其最終產品價格已至降至 DLP 螢幕之下。

資料來源:利亞德。
資料來源:利亞德。

至於全球市場模規方面,根據 OFweek 產業研究院資料顯示,2017 年全球小間距 LED 顯示螢幕市場規模超過 10 億美元,預計 2020 年將逼近 18 億美元。從區域分布看,亞太地區為比重最高的市場約 50%~60%,其次為北美、歐洲地區。

然而小間距 LED 還是有其物理上的技術限制,因此對於更小間距的消費應用市場,就留給 Mini LED、Micro LED 發揮。

Micro LED

在蘋果曾表示未來旗下各類消費性產品的顯示技術將採用 Micro LED,而 Micro LED 立即成為當紅炸子雞。

Micro LED 是 LED 產業的延伸,在 LED 晶片製造環節與傳統技術具備相似性,同樣需要外延片、RGB 三色晶粒與組裝。

Micro LED 雖然前段製程與面板、IC 電路相似,但多了一項巨量轉移製程。而目前 Micro LED 量產最大難關就是在此環節上。

資料來源:ALLOS。
資料來源:ALLOS。

因為 Micro LED 基板主要是電流驅動的 TFT 結構,而將數以萬計的 LED 晶片轉移至 TFT 基板上 (巨量轉移過程),就是目前各廠所面臨的良率及效率的嚴峻考驗。

若要達到商用化程度,Micro LED 巨量轉移良率必須達到 99.9999%。若以一台 4K UHD 面板為列,其含有 3840*2160 圖元,轉化為彩色 Micro LED 晶片將超過 24,800,000 顆。

如果只以 99.99% 良率計算,一台 4K 顯示器上的不合格晶片將高達 2488.32 顆,如果是 99.9999% 的良率,只會有 2.49 顆不合格晶片。由此可以看出目前各廠面對這座巨大技術高牆暫時難以突破。

不過,即使 Micro LED 良率問題無法有效改善,但 Yole 還是認為今年 Micro LED 應用將可在小尺吋市場中見到身影,特別是穿戴式消費性電子,隨後在 2021 年開始滲透至智慧手機與電視領域,而智慧手機將是 Micro LED 顯示技術運用最大的領域。

資料來源: 長江證券。
資料來源: 長江證券。

Mini LED

Mini LED 作為小間距 LED 與 Micro LED 的過渡應用,其優勢在於 Mini LED 背光能夠利用已有的 LCD 技術基礎,結合成熟的 RGB LED 技術,將產品推出的周期縮短。

以生產環節看,Mini LED 目前雖然在中期階段,但面臨的困難不像 Micro LED 難以突破。不過要順利推動還是需要外延片、晶片、封裝、基板、TFT 背板、驅動 IC 與設備廠商等共同努力。

資料來源:鉅亨網彙整。
資料來源:鉅亨網彙整。

LEDinside 指出,Mini LED 未來可能的發展方向,涵蓋電視、手機、車用面板、顯示幕等,預估 2023 年整體 Mini LED 產值將達到 10 億美元,其中 LED 顯示螢幕及大尺吋電視等,將是 Mini LED 應用的主流。

資料來源:長江證券。
資料來源:長江證券。

延伸閱讀

coinpionex